Suomessa metsätammi kasvaa niin sanotulla tammivyöhykkeellä eli lounaisimmassa osassa maata ja etelärannikolla ja se luetaan jaloihin lehtipuihin. Se on myös Suomen ainoa luontainen tammilaji. Istutettuna puistopuuna tammea kasvaa Keski-Suomea myöten.
Tammi kasvaa Suomessa mieluiten runsasravinteisessa metsässä, se tosin tulee toimeen myös laihassakin maaperässä, mutta parhaiten tammi menestyy runsasravinteisessa, savensekaisessa lehtomaassa. Muista jalopuista poiketen tammi ei ole vaatelias maaperänsä suhteen, ja se menestyy jopa savimailla, jossa vain harvat puulajit viihtyvät. Turvemaita tammi sen sijaan karttaa.

Tammi saattaa elää hyvin vanhaksi, vanhimmat yksilöt ovat yli 1 000-vuotiaita. Se voi kasvaa Keski- ja Länsi-Euroopassa 40 metrin pituiseksi ja useita metrejä paksuksi jättiläiseksi. Suomessa se kasvaa 10–20 metrin, poikkeuksellisesti jopa 30 metrin pituiseksi.
Puu on talveksi lehtensä pudottava, Metsätammen ruskaväri on pääosin keltainen, tai vaatimattoman kellanruskea. Puu kukkii melko myöhään keväällä ja muodostaa siemenensä terhoina, joilla on ravintotaloudellista merkitystä. Tammi tulee myös lehteen melko myöhään, joten sen läheisyys antaakin tällöin hyvän, ilmavan kasvualustan kevätkukkijoille, kuten vuokoille, käenrieskoille, imiköille, kevätesikolle ja kiurunkannuksille.